[实用新型]一种用于三相交流异步电动机的节能控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三相交流异步电动机的控制技术，特别涉及一种用于三相交流异步电动机的节能控制器。

背景技术

三相交流异步电动机作为最广泛使用的电机能量转换装置，在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用，是电能的主要消耗者。在我国，异步电动机耗用电能占全国耗电总量的55%左右。在实际中，多数电动机处于轻载或空载运行，其效率和功率因素较低，造成很大的电能浪费。电容补偿是较早使用的一种节能方法，它有两种形式，就地补偿和集中补偿。就地补偿是将电容器装在异步电动机附近，就地进行无功补偿，这种补偿形式既能提高功率因数，减少无功损耗，又能改善用电设备的电压质量，但是不能降低电动机本身的有功损耗，而且投资大，成本高。集中补偿，不是每台电机都并联电容进行补偿，而是在总电源端集中进行补偿，这种补偿形式的特点是投资少，但只能减少外部供电线路的损耗，对内部线路的损耗无能为力，效果不如就地补偿，而且不能降低电动机本身的有功损耗。电容补偿属于静态无功补偿，不能解决负载变化状况下的节能问题，因此应用受到很大局限。此外，采用新型的节能电动机也是一种典型的节能方法。该方法从电动机的设计和制造工艺入手，采用新的材料和新的加工工艺来降低电动机的损耗和提高电动机的效率，同时生产一些特殊结构的电动机以提高在特殊使用条件下的效率，例如变极电机，双功率电动机，超高转差电动机和新型绕线式异步电动机等节能电机，实现了一定程度上的节能。新型节能电机主要是通过提高额定负载状况下的运行效率来节约额定状况下的有功电能损耗。在实际应用的电动机系统中，大部分都有调速的要求，以实现流量、功率、速度等的变化，但实际生产中一般是使电动机恒速运行，而认为增加阻力（例如调节阀门）来实现生产要求，使电动机的效率降低。调速技术在当今得到充分的发展和很好的应用。从本质上讲代表性的方案有两类，变频调速和调压调速。从控制性能和控制方法来说，变频调速节能是最优前途的控制方法，发展也较快，例如直接转矩控制和矢量变换等方法的应用使电动机的运行性能得到很大的提高。但是它有一个致命的缺点，就是变频器的价格太贵，且国内的制作技术较低，产品合格率低，故障率高，维修困难。当设备的运行性能要求不高时，变频器节能的优点也难以实现。且它不能解决负载变化状况及不在额定负载状况下的节能问题。而调压调速装置是一个能提供电压变化的电源，自动地改变电源电压以适应负载的要求。本实用新型就是基于晶闸管调压调速，它线路简单，运行可靠，维护方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于三相交流异步电动机的节能控制器，该节能控制器通过控制芯片实时监测功率因素的变化，进而调整晶闸管的触发角，改变电机的输入电压，从而能使电机的工作效率一直工作在一个较高的效率。这很好地解决了现有技术不能解决的问题，那就是负载变化，尤其是周期性负载变化状况下的节能问题。另外该节能控制器成本低，可靠性高。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种用于三相交流异步电动机的节能控制器，包括最小系统外围电路、电压同步信号电路、管压降信号检测电路和晶闸管触发电路；电压同步信号电路与最小系统外围电路相连，管压降信号检测电路与最小系统外围电路相连，晶闸管触发电路与晶闸管和最小系统外围电路相连；还包括变流主电路，变流主电路的输入端与三相电源的进线相连，变流主电路的输出端与三相交流电机的三相接线端相连，变流主电路和最小系统外围电路均与电压同步信号电路相连，变流主电路和最小系统外围电路均与管压降信号检测电路相连，变流主电路和最小系统外围电路均与晶闸管触发电路相连。

所述最小系统外围电路包括STM32、启动配置电路、JTAG下载电路和晶振时钟电路；启动配置电路与STM32相连，JTAG下载电路与STM32相连，晶振时钟电路与STM32相连。

晶闸管触发电路包括第一光耦MOC3023、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一二极管D1和第二二极管D2；第一二极管D1和第二电阻R2均与第一电阻R1相连，第二二极管D2和第四电阻R4均与第三电阻R3相连，第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6均与第一光耦MOC3023相连。